Elektronika dla nieelektroników
































































D D D

D



D











D








D D D

D



D











D








D
Prezentowany prosty układ jest niezwykłym Układ jest pełnowartoS
ciowym generato- S1, S2 są czujnikami dotykowymi. Dlatego
generatorem, którego częstotliwoS
ć jest płyn- rem VCO (generator przestrajany napięciem) w miejsce S1, S2 należy wlutować po dwa
nie przestrajana w górę i w dół za pomocą i może być wykorzystany do najrozmaitszych kawałki drutu, jak pokazują fotografie mode-
sensorów dotykowych. Odpowiednie dobra- celów praktycznych. ObecnoS
ć dodatkowego lu. Podczas montowania układu należy zwra-
nie parametrów układu powoduje, że moduł dzielnika częstotliwoS
ci i możliwoS
ć dołącze- cać szczególną uwagę na sposób wlutowania
szczególnie dobrze nadaje się do naS
ladowa- nia szeregu różnokolorowych diod LED jesz- elementów biegunowych: kondensatorów
nia syren policyjnych. Duża szybkoS
ć prze- cze bardziej zwiększają atrakcyjnoS
ć układu. elektrolitycznych, tranzystorów, diody oraz
strajania oraz możliwoS
ć przełączenia zakresu Elementy należy wlutować w płytkę układów scalonych, których wycięcia w obu-
częstotliwoS
ci za pomocą jumperka pozwala- w kolejnoS
ci podanej w wykazie na końcu dowie muszą odpowiadać rysunkowi na płyt-
ją wytwarzać setki rozmaitych niesamowitych artykułu. Jako S1, S2 mogą pracować typowe ce drukowanej.
sekwencji dx
więków i gwarantują S
wietną przyciski nazywane microswitch, ale niepo- Po zmontowaniu układu trzeba bardzo sta-
zabawę. równanie szersze możliwoS
ci ma układ, gdzie rannie skontrolować, czy aby elementy nie
zostały wlutowane w niewłaS
ciwym kierunku
lub w niewłaS
ciwe miejsca oraz czy podczas
lutowania nie powstały zwarcia punktów
Wspaniały układ do rozrywki i eksperymentów z tajemniczym
lutowniczych. Po skontrolowaniu poprawnoS
-
generatorem VCO. Fascynująca syrena sterowana dotykowo,
ci montażu można dołączyć x
ródło zasilania:
z dodatkową niebieską diodą LED. Znakomicie imituje syreny
baterię 9-woltową lub inne x
ródło napięcia
policyjne. Wytwarza setki innych niesamowitych dx
więków.
(4,5V& 15V). Układ zmontowany prawidło-
Generator przestrajany napięciem jest płynnie przestrajany
wo ze sprawnych elementów nie wymaga
za pomocą sensorów. Dotknięcie palcem jednego sensora
żadnej regulacji i od razu będzie poprawnie
zwiększa częstotliwoS
ć dx
więku, drugiego - zmniejsza.
pracował.
Układ pozwala zagrać prostą melodię lub charakterystyczną
Po włączeniu zasilania należy dotykać na
sekwencję dx
więków. Znakomity układ do eksperymentów
przemian czujników S1, S2, co zaowocuje
z dx
więkiem. Dodatkowe efekty modulacji dx
więku są możliwe
zmianami wysokoS
ci dx
więku. Gdyby zmiany
dzięki sprzężeniu zwrotnemu - na płytce przewidziano
były powolne, należy zwilżyć (np. poS
linić)
dodatkowe pola dotykowe. Moduł doskonale nadaje się
palce. CzęstotliwoS
ć migotania niebieskiej
do roli uniwersalnego generatora sterowanego napięciem (VCO).
diody LED będzie proporcjonalna do wyso-
Miganie niebieskiej diody LED współpracującej z dzielnikiem
koS
ci dx
więku. W wersji podstawowej
częstotliwoS
ci wizualnie odwzorowuje częstotliwoS
ć
z membraną piezo PCA-100, na początek nie
generowanego dx
więku. Wersja standardowa współpracuje
należy zwierać kołków J1 (ew. założyć jum-
z przetwornikiem piezo (rodziny PCA-100). Opcjonalnie
per na jeden kołek, żeby się nie zawieruszył).
może współpracować z miniaturowym głoS
nikiem Warto też przeprowadzić próby przy założo-
lub głoS
nikiem tubowym. Zalecany zakres napięć zasilania nym jumperku, gdy częstotliwoS
ci pracy będą
niższe  ten tryb pracy przewidziany jest
3V ... 12V. Pobór prądu przy 9V - poniżej 12mA.
głównie do współpracy z głoS
nikiem.
EIektronika dIa Wszystkich
Elektronika dla nieelektroników
Bardzo interesujące efekty modulacji woS
ć (wysokoS
ć) dx
więku będzie
dx
więku uzyskuje się, dotykając jednym pal- rosła. Przy dotknięciu S2 kondensator
cem któregoS
z sensorów S1, S2, a drugim  C6 zacznie się rozładowywać i częs-
wyjS
cia Q9 lub Q10 scalonego dzielnika U2. totliwoS
ć będzie malała. ObecnoS
ć
W tym celu przewidziano dodatkowe czujniki rezystorów R1, R2 o dużych wartoS
-
w postaci  wysokich zwór wlutowanych ciach gwarantuje, że kondensator C6
w miejsce na rezystory R12, R13  patrz nawet przy zwarciu S1 czy S2 nie
fotografia 3. Warto też poeksperymentować zostanie przeładowany gwałtownie,
z jeszcze innymi sposobami modulacji, co da tylko na tyle płynnie, że da to ładny
różne niesamowite sygnały dx
więkowe. efekt stopniowej zmiany częstotli-
woS
ci dx
więku.
Tylko dla dociekliwych W układzie sygnał z wyjS
cia gene-
 działanie układu ratora VCO (z nóżki 4) jest podawa-
Sercem urządzenia jest układ scalony CMOS ny wprost na wejS
cie licznika CMOS
4046, który zawiera w sobie dobrej jakoS
ci 4040. Dodatkowo podany jest też na
generator przestrajany napięciem (VCO  wejS
cie bramki EXOR (na nóżkę 3).
Voltage Controlled Oscillator). O chwilowej Dopiero z wyjS
cia tej bramki (z nóżki
częstotliwoS
ci pracy decyduje napięcie na 2) sygnał jest podawany na bufor
nóżce 9 (wejS
cie VCIN). Napięcie bliskie zeru z dwóch tranzystorów T1, T2. Prze-
daje minimalną częstotliwoS
ć, napięcie bliskie twornik (membranę) piezo należy
dodatniej szyny zasilania  maksymalną. Częs- dołączyć do punktów B, O1. W zasa-
totliwoS
ć maksymalną wyznacza rezystor R16, dzie przy wykorzystaniu membrany
natomiast minimalną  rezystor R17. Zakres piezo z rodziny PCA-1xx, można
częstotliwoS
ci pracy jest wyznaczony przez byłoby zrezygnować zarówno z C4
pojemnoS
ć dołączoną do nóżek 6, 7, czyli (zastąpić zworą), jak i obu tranzysto-
przez kondensator C3, ewentualnie też C2. Bez rów, czyli podłączyć membranę piezo
jumpera, gdy dołączony jest tylko kondensator wprost do nóżki 2 kostki U1. W bufo-
C3, częstotliwoS
ć maksymalna wynosi kilka rze przewidziano jednak kondensator
kiloherców (w modelu ponad 5kHz), a po dołą- separujący C4 oraz tranzystory
czeniu C2 maksymalna częstotliwoS
ć spada do BC338/BC328, które są znacznie
około 1kHz (w modelu 1,2kHz). W praktyce  mocniejsze niż popularne BC548/
może tu wystąpić spory rozrzut, ponieważ pro- BC558 i pozwalają wprost wystero-
2
ducenci układu CMOS 4046 nie gwarantują wać głoS
nik 8&! 1W dołączony do punktów B,
jednakowych właS
ciwoS
ci swoich kostek. O1.
Na schemacie elementy S1, S2 są naryso- Miniaturowy głoS
nik 8&! 0,25W powinien
wane jako przyciski, jednak w modelu powin- być dołączony przez rezystor R3 do punktów
ny to być czujniki dotykowe, mające po dwie A, O1. ObecnoS
ć rezystora R3 ogranicza
elektrody. Dotknięcie palcem dwóch elektrod wprawdzie głoS
noS
ć dx
więku, ale też zmniej-
przycisku oznacza, że przez rezystancję skóry sza pobór prądu do wartoS
ci rzędu 20...30mA,
zaczyna płynąć prąd. Rezystancja skóry może co pozwala zasilać układ nawet z małej
wynosić od kilkudziesięciu kiloomów do 9-woltowej baterii. W modelu występuje rezys-
kilku megaomów, zależnie od stopnia wilgot- tor R3 o wartoS
ci aż 100&! - przy współpracy
noS
ci skóry. Przy dotknięciu czujnika S1 kon- z głoS
nikiem dołączonym do punktów A, O1
densator C6 będzie się ładował i częstotli- wydzieli się w nim około 0,25W mocy strat.
1
3
W module przewidziano dodatkowy dziel-
nik częstotliwoS
ci U2  CMOS 4040. Dzięki
temu oprócz przebiegu wprost z generatora
dostępne są też przebiegi o częstotliwoS
ciach
2, 4, 8, 16, ... 2048, 4192 razy mniejszych.
Testy modelu pokazały, że warto dołączyć
diodę LED do wyprowadzenia Q8  wtedy
maksymalna częstotliwoS
ć migotania diody
jest rzędu 20Hz, co jest wyrax
nie widoczne,
ponieważ nie wchodzi jeszcze w grę bezwład-
noS
ć oka ludzkiego.
Układ modelowy z membraną piezo i jedną
niebieską diodą LED pobiera przy zasilaniu 9V
od 7,5 do 12mA prądu, zależnie od częstotli-
woS
ci pracy. Przy napięciu zasilania 12V pobór
prądu nie przekracza 15mA. Pobór prądu można
znacząco zmniejszyć, usuwając diodę LED.
EIektronika dIa Wszystkich
Elektronika dla nieelektroników
MożliwoS
ci zmian częstotliwoS
ć, potem za pomocą R17  mini- totliwoS
ć minimalna będzie równa zeru (testy
Przede wszystkim można S
miało zmieniać malną. Rezystor R16 jest niezbędny do pracy, modelu wykazały jednak, że warto zastoso-
wartoS
ci R16 i R17 w zakresie 10k&!...22M&!. natomiast R17 można usunąć  wtedy przy wać rezystor R17 o wartoS
ci 1M&!...22M&!).
Za pomocą R16 dobiera się maksymalną nieskończenie wielkiej rezystancji R17 częs- Można też S
miało dowolnie zmieniać war-
toS
ci elementów C3 i C2 w zakresie
470pF...1uF, co zmieni zakres częstotliwoS
ci
pracy.
4
5
(w kolejnoS
ci lutowania)
1 zwora między U1, U2
2 zwora koło T1
3 zwora koło C1
4 dwie zwory w miejsce S1
WartoS
ci R1, R2 i C6 zostały dobrane pod-
czas testów modelu, niemniej jeS
li ktoS
chce,
5 dwie zwory w miejsce S2
może zmieniać wartoS
ć C6 w szerokim zakre-
6 R1  1M&! (brąz-czar.-ziel.-złoty)
sie 47nF...1uF, a nawet szerszym. Zwiększe-
nie pojemnoS
ci C6 spowolni reakcję 
7 R2  1M&! (brąz-czar.-ziel.-złoty)
zmniejszy szybkoS
ć zmian częstotliwoS
ci
8 R3  100&! (brąz-czar.-brąz.-złoty)
dx
więku. Zmniejszenie pojemnoS
ci umożliwi
9 R11  470&! (żółty- fiolet.-brąz.-złoty)
szybszą reakcję układu (szybsze zmiany częs-
totliwoS
ci), ale też zwiększy podatnoS
ć na
10 R16  100k&! (brąz-czar.-żółty.-złoty)
przydx
więk sieci 50Hz.
11 R17  22M&! (czerw.- czerw.-nieb.-złoty)
Po sprawdzeniu działania z dostarczoną
w zestawie membraną piezo, warto wypróbo-
12  wysoka zwora w miejsce R12
wać efekty uzyskiwane z głoS
nikiem. GłoS
nik
13  wysoka zwora w miejsce R13
o opornoS
ci 8...16&! i o mocy co najmniej 2W
14 podstawka pod U1
można dołączyć wprost do punktów B, O1, co
oczywiS
cie wiąże się ze wzrostem poboru
15 podstawka pod U2
prądu. W zasadzie może to być dowolny głoS
-
16 C1  100nF ceramiczny (może być oznaczony 104)
nik, ale najlepsze efekty, do złudzenia przy-
pominające syreny policyjne, można uzyskać
17 C2  10nF (może być oznaczony 103)
z głoS
nikiem tubowym, bo takie właS
nie głoS
-
18 C3  3,3nF (może być oznaczony 332)
niki pracują w radiowozach. Testy modelu
19 C6  220nF (może być oznaczony 224)
wykazały, że znakomite parametry uzyskuje
się w szerokim zakresie napięć zasilania i to
20 J1  wlutować 2 goldpiny
zarówno z membraną piezo, jak i z głoS
nikiem.
21 T1  BC338 (BC337)
Układ prawidłowo współpracuje z 8-omowym
22 T2  BC328 (BC327) głoS
nikiem tubowym już przy napięciu zasila-
nia 3V (!) i pobiera wtedy poniżej 50mA
23 C4  220uF/16V (lub na napięcie wyższe)
prądu. Przy napięciu 4,5V pobiera poniżej
24 C5  470uF/16V (lub na napięcie wyższe)
0,12A, przy 9V poniżej 0,2A, przy 12V do
0,27A, a przy  samochodowym napięciu
25 D8  LED 3mm niebieska
14,4V pobór prądu nie przekroczył 0,32A.
26 punkty B, O1 - przewód do przetwornika piezo
Możliwe jest więc zasilanie z baterii. Przy
27 dołączyć przetwornik piezo PCA100-09 (niski) wyższych napięciach należy zważać na tem-
peraturę tranzystorów, które mogą być gorące.
28 dołączyć złączkę baterii (tzw.  kijankę )
Niebieska dioda LED stanowi jedynie
29 założyć jumper na 1 kołek J1 (wg fotografii)
dodatkowy gadżet, niemniej sygnały z wyjS
ć
kostki U2 można dowolnie wykorzystać
30 włożyć do podstawki U1  CMOS 4046
w poważniejszych aplikacjach. Kto chce,
31 włożyć do podstawki U2  CMOS 4040
może też wlutować kilka rezystorów i różno-
kolorowych diod, byle nie za dużo, by nie
przegrzać licznika U2.
KompIet podzespołów z płytką jest dostępny w sieci handIowej AVT jako kit szkoIny AVT-740.
K
o
m
p
I
e
t
p
o
d
z
e
s
p
o
ł
ó
w
z
p
ł
y
t
k
ą
j
e
s
t
d
o
s
t
ę
p
n
y
w
s
i
e
c
i
h
a
n
d
I
o
w
e
j
A
V
T
j
a
k
o
k
i
t
s
z
k
o
I
n
y
A
V
T
-
7
4
0
.
Piotr Górecki
EIektronika dIa Wszystkich